ارایه روشی جدید برای مدل سازی توزیع پتانسیل الکتریکی حاصل از جریان الکترودهای تحریک در سیستم های کاشت حلزونی

اعمال جریان الکتریکی به وسیله الکترودهای کاشته شده با هدف تغییر پتانسیل خارج سلولی و تحریک فیبرهای عصبی باقیمانده, اساس کار سیستم کاشت حلزونی است. روش های مرسوم تحلیلی بررسی شده انتشار جریان الکتریکی و توزیع پتانسیل الکتریکی, به دلیل استفاده از تقریب تقارن کروی امکان اعمال پیچیدگی های هندسی و الکتریکی حلزونی را از دست داده اند و روش های مبتنی بر حل عددی نیز با وجود دقت مناسب, بار محاسباتی گسترده ای دارند. در این مقاله پارامترهای هندسی و الکتریکی توصیف کننده مساله به دو پارامتر, یکی برای توصیف تفاوت ضریب هدایت هادی حجمی در قیاس با محیط پیرامونی و دیگری برای بازنمایی ساختار هندسی, کاهش یافته اند. با استفاده از این پارامترها و اصلاح روابط توصیف کننده چگالی جریان سطحی, روشی جدید برای به دست آوردن توزیع پتانسیل الکتریکی ارایه شده است که امکان برازش نتایج حاصل از آن به داده های واقعی با تنظیم پارامترهای آن وجود دارد. نتایج روش پیشنهادی, با حل عددی ساختار منطبق بر ویژگی های آناتومیکی و بیوالکتریکی حلزونی شنوایی, مقایسه شده است. شبیه سازی ها نشان می دهد روش ارایه شده در این مقاله دقت بهتری در تخمین توزیع پتانسیل الکتریکی در قیاس با استفاده از تقریب تقارن کروی دارد و به لحاظ پیچیدگی و حجم محاسباتی ساده تر از روش های متعارف حل عددی است.